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弹簧的尺寸是怎么计算的?

阅读量:829   发布时间:2019-12-24 10:27:21   作者:弹簧厂家

F=kx,F为弹力,k为劲度系数,x为弹簧拉长的长度


比如要测试一款5N的弹簧:


用5N力拉劲度系数为100N/m的弹簧,则弹簧被拉长5cm


F=kx,k是劲度系数(单位为牛顿每米),x是弹簧伸长量(单位为米),这定律叫胡克定律


比如:


一弹簧受大小为10N的拉力时,总长为7cm,受大小为20N的拉力时,总长为9cm,求原长和伸长3cm时受力大小


由题意列方程:设弹簧原长为a则:10=k(0.07-a) 20=k(0.09-a) k=500N/m a=0.05m


因为F=kx=500×0.03=15N


弹簧参数


⑴弹簧丝直径d:制造弹簧的钢丝直径。


⑵弹簧外径D2:弹簧的更大外径。


⑶弹簧内径D1:弹簧的最小外径。


⑷弹簧中径D:弹簧的平均直径。它们的计算公式为:D=(D2+D1)÷2=D1+d=D2-d


⑸t:除支撑圈外,弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离成为节距,用t表示。


⑹有效圈数n[1]:弹簧能保持相同节距的圈数。


⑺支撑圈数n2:为了使弹簧在工作时受力均匀,保证轴线垂直端面、制造时,常将弹簧两端并紧。并紧的圈数仅起支撑作用,称为支撑圈。一般有1.5T、2T、2.5T,常用的是2T。


⑻总圈数n1: 有效圈数与支撑圈的和。即n1=n+n2.


⑼自由高H0:弹簧在未受外力作用下的高度。由下式计算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d


(n2=2时)


⑽弹簧展开长度L:绕制弹簧时所需钢丝的长度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (压簧) L=ЛD2 n+钩部展开长度(拉簧)


⑾螺旋方向:有左右旋之分,常用右旋,图纸没注明的一般用右旋。


⑿ 弹簧旋绕比:中径D与钢丝直径d之比。


符号单位


A——弹簧材料截面面积(mm2);当量弯曲刚度(N/mm);系数


a——距形截面材料垂直于弹簧轴线的边长(mm);系数


B——平板的弯曲刚度(N/mm);系数


b——高径比;距形截面材料平行于弹簧轴线的边长(mm);系数


C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数


D——弹簧中径(mm)


D1——弹簧内径(mm)


D2——弹簧外径(mm)


d——弹簧材料直径(mm)


E——弹簧模量(MPa)


F——弹簧的载荷(N)


F’——弹簧的刚度


Fj——弹簧的工作极限载荷(N)


Fo——圆柱拉伸弹簧的初拉力(N)


Fr——弹簧的径向载荷(N)


F’r——弹簧的径向刚度(N/mm)


Fs——弹簧的试验载荷(N)


f——弹簧的变形量(mm)


fj——工作极限载荷Fj下的变形量(mm)


fr——弹簧的静变形量(mm)


fs——试验载荷Fs下弹簧的变形量(mm);线性静变形量(mm)


fo——拉伸弹簧对应于处拉力Fo的假设变形量(mm);膜片的中心变形量(mm)


G——材料的切变模量(MPa)


g——重力加速度,g=9800mm/s2


H——弹簧的工作高(长)度(mm)


Ho——弹簧的自由高(长)度(mm)


Hs——弹簧试验载荷下的高(长)度(mm)


h——碟形弹簧的内载锥高度(mm)


I——惯性矩(mm4)


Ip——极惯性矩(mm4)


K——曲度系数;系数


Kt——温度修正系数


ρ——材料的密度(kg/mm³)


σ——弹簧工作时的正应力(Mpa)


σb——材料抗拉强度(Mpa)


σj——材料的工作极限应力(Mpa)


σs——材料的抗拉屈服点(Mpa)


τ——弹簧工作时的切应力(Mpa)


k——系数


L——弹簧材料的展开长度(mm)


l——弹簧材料有效工作圈展开长度(mm);板弹簧的自由弦长(mm)


M——弯曲力矩(N·mm)


m——作用于弹簧上物体的质量(kg)


ms——弹簧的质量(kg)


N——变载荷循环次数


n——弹簧的工作圈数


nz——弹簧的支承圈数


n1——弹簧的总圈数


pˊ——弹簧单圈的刚度(N/mm)


R——弹簧圈的中半径(mm)


R1——弹簧圈的内半径(mm)


R2——弹簧圈的外半径(mm)


r——阻尼系数


S——安全系数


T——扭矩;转矩(N·mm)


Tˊ——扭转刚度(N·mm /(º))


t——弹簧的节矩


tc——钢索节距(mm)


U——变形能(N·mm);(N·mm·rad)


V——弹簧的体积(mm³)


v——冲击体的速度(mm/s)


Zm——抗弯截面系数(mm³)


Zt——抗扭截面系数(mm³)


α——螺旋角(º);系数


β——钢索拧角(º);圆锥半角(º);系数


δ——弹簧圈的轴向间隙(mm)


δr——组合弹簧圈的径向间隙(mm)


ζ——系数


η——系数


θ——扭杆单位长度的扭转角(rad)


κ——系数


μ——泊松比;长度系数


ν——弹簧的自振频率(Hz)


Vr——弹簧所受变载荷的激励频率(Hz)


τb——材料的抗剪强度(Mpa)


τj——弹簧的工作极限切应力(Mpa)


τo——材料的脉动扭转疲劳极限(Mpa)


τs——材料的抗扭屈服点(Mpa)


τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限(Mpa)


φ——扭转变形角(º);(rad)规定画法


⑴在平行螺旋弹簧线的视图上,各圈的轮廓线画成直线。


⑵有效圈数在4圈以上的弹簧,可只画出其两端1~2圈(不含支撑圈)。中间用通过弹簧钢丝中心的点画线连起来。


⑶在图样上,当弹簧的旋向不作规定时,螺旋弹簧一律画成右旋,左旋弹簧也画成右旋,但要注明“左”字。